计算机组成原理课后习题及答案唐朔飞-

第一章思考题与习题1．什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？2．如何理解计算机系统的层次结构？3．说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别和联系。

4．如何理解计算机组成和计算机体系结构？5．冯·诺依曼计算机的特点是什么？6．画出计算机硬件组成框图，说明各部件的作用及计算机硬件的主要技术指标。

7．解释下列概念：主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。

8．解释下列英文代号：CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS。

9．根据迭代公式)(21nn yxyx+=，设初态y0=1，要求精度为ε，试编制求x的解题程序（指令系统自定），并结合所编程序简述计算机的解题过程。

10．指令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们？第一章计算机系统概论习题答案1、答：计算机系统由硬件和软件两大部分组成。

硬件即指计算机的实体部分，它由看得见摸的着的各种电子元器件，各类光电、机设备的实物组成，如主机、外设等。

软件时看不见摸不着的，由人们事先编制成具有各类特殊功能的信息组成，用来充分发挥硬件功能，提高机器工作效率，便于人们使用机器，指挥整个计算机硬件系统工作的程序集合。

软件和硬件都很重要。

2、答：从计算机系统的层次结构来看，它通常可有五个以上的不同级组成，每一个上都能进行程序设计。

由下至上可排序为：第一级微程序机器级，微指令由硬件直接执行；第二级传统机器级，用微程序解释机器指令；第三级操作系统级，一般用机器语言程序解释作业控制语句；第四级汇编语言机器级，这一级由汇编程序支持合执行；第五级高级语言机器级，采用高级语言，由各种高级语言编译程序支持合执行，还可以有第六级应用语言机器级，采用各种面向问题的应用语言。

3、答：机器语言由0、1代码组成，是机器能识别的一种语言。

汇编语言是面向机器的语言，它由一些特殊的符号表示指令，高级语言是面向用户的语言，它是一种接近于数学的语言，直观，通用，与具体机器无关。

计算机组成原理第二版课后习题答案全唐朔飞计算机组成原理第二版课后习题答案计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门重要课程，它主要讲述了计算机系统的基本组成和工作原理。

理解和掌握计算机组成原理对学习和实践计算机领域都至关重要。

为了帮助读者更好地巩固和应用所学知识，本文将提供《计算机组成原理第二版》课后习题的答案。

第一章：计算机系统概述1. 详细解释计算机的五大组成部分。

答：计算机由五大部分组成，分别是中央处理器（CPU）、存储器、输入设备、输出设备和外部设备。

CPU负责执行指令和处理数据，存储器用于存储程序和数据，输入设备用于输入数据和指令，输出设备用于输出结果，外部设备用于与计算机系统进行交互。

2. 描述冯·诺依曼计算机结构模型的主要特点。

答：冯·诺依曼计算机结构模型的特点主要包括存储程序控制、数据和指令以二进制表示、按顺序执行指令、以及以存储器为中心。

3. 解释指令的含义，指出指令的两个基本组成部分。

答：指令是计算机中最基本的操作单位，用于定义计算机的操作和处理数据的方式。

指令由操作码和地址码两个基本部分组成。

操作码指明要执行的操作，地址码指明所需操作数或结果存放的地址。

4. 什么是指令周期？什么是时钟周期？答：指令周期是指计算机处理一条指令所需的全部时间，包括取指令、执行指令、访存和写回结果。

时钟周期是指计算机中使用的基本时钟信号的时间间隔，决定了计算机的运行速度。

第二章：计算机的发展与应用1. 简述冯·诺依曼结构的计算机和哈佛结构的计算机有什么区别？答：冯·诺依曼结构的计算机将存储器用于存放程序和数据，指令和数据共享同一存储空间；而哈佛结构的计算机将指令和数据存放在不同的存储空间，可以同时取指令和访问数据，提高了运行效率。

2. 解释并举例说明并行计算和串行计算的区别。

答：并行计算是指多个处理器同时进行计算任务，各个处理器独立运行，可以加快计算速度。

总线的传输周期——总线完成一次完整而 可靠的传输所需时间；
总线的通信控制——指总线传送过程中双 方的时间配合方式。
6. 试比较同步通信和异步通信。
解：同步通信——由统一时钟控制的通信， 控制方式简单，灵活性差，当系统中各部件 工作速度差异较大时，总线工作效率明显下 降。适合于速度差别不大的场合；
异步通信——不由统一时钟控制的通信， 部件间采用应答方式进行联系，控制方式较 同步复杂，灵活性高，当系统中各部件工作 速度差异较大时，有利于提高总线工作效率。
Cache—主存层次在存储系统中主要对CPU访存 起加速作用，即从整体运行的效果分析，CPU访存速 度加快，接近于Cache的速度，而寻址空间和位价却 接近于主存。
主存—辅存层次在存储系统中主要起扩容作用， 即从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位 价接近于辅存，而速度接近于主存。
综合上述两个存储层次的作用，从整个存储系
MQ——Multiplier-Quotient Register， 乘商寄存器，乘法运算时存放乘数、除法时 存放商的寄存器。
X——此字母没有专指的缩写含义，可以 用作任一部件名，在此表示操作数寄存器， 即运算器中工作寄存器之一，用来存放操作 数；
MAR——Memory Address Register， 存储器地址寄存器，内存中用来存放欲访问 存储单元地址的寄存器；
的实现，可参考74LS245等总线缓冲器芯片内
部电路。 逻辑图如下：（n位）
使能
控制 G B1
Bn
方向
控制 DIR
A1
………… ………… An
错误的设计：
系统总线
存储总线
CPU
MM
I/O1 I/O2 …… I/On

5. 解释概念：总线宽度、总线带宽、总线复
用、总线的主设备（或主模块）、总线的从设备 （或从模块）、总线的传输周期、总线的通信控制。
解： 总线宽度——指数据总线的位（根）数，用 bit（位）作单位。 总线带宽——指总线在单位时间内可以传输的 数据总量，相当于总线的数据传输率，等于总线工 作频率与总线宽度（字节数）的乘积。 总线复用——指两种不同性质且不同时出现的 信号分时使用同一组总线，称为总线的“多路分时 复用”。
运算。 • ACC：Accumulator，累加器，是运算器中既能存放运算前的操作数，又能存放运算结果的寄存器
。 • MQ：Multiplier-Quotient Register，乘商寄存器，乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器。 • X：此字母没有专指的缩写含义，可以用作任一部件名，在此表示操作数寄存器，即运算器中工作
作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置； • 指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行； • 机器以运算器为中心（原始冯•诺依曼机）。
• 7. 解释下列概念： • 主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、
存储容量、机器字长、指令字长。
• 解：P9-10 • 主机：是计算机硬件的主体部分，由CPU和主存储器MM合成为主机。 • CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器和控制器组成；（早期的运
• 8. 解释下列英文缩写的中文含义： • CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS • 解：全面的回答应分英文全称、中文名、功能三部分。 • CPU：Central Processing Unit，中央处理机（器），是计算机硬件的核心部件，主要由运算器和